Ultra96 基本講座:Unboxing編

Ultra96開発ボード
Xilinx Zynq UltraScale+ MPSoCを手軽に評価

 

機械学習開発の手軽なリファレンスボードとして、ソフトウエア技術者が初めてのプログラマブル・ロジックを試してみる環境としても最適です。 Ultra96はLinaroが提唱する96Boardsプロジェクで初めて Armプロセッサに加え、FPGAロジックを搭載しています。

お客様はこのボードを通じて、次の体験をして頂けます。
- ザイリンクス社 最先端 16nm Zynq UltraScale+ MPSoC を評価可能
- Arm Cortex-A53 Quad Core / Cortex-R5 Dual Coreを搭載したカスタムデバイスを開発可能
- プロセッサ処理の ハードウエアオフローディングを高位合成ツールで試すことが可能
- PYNQ (Python for Zynq)プログラム利用でハードを意識せずJupyter Notebook環境を利用可能

 

 

Ultra96 キットの仕様

Avnet社が企画したZynqUltraScale+ のボード

CPU+FPGAの構成

情報量が豊富

ソフトウェア技術者を対象に使いやすいボードが目標

SD-CARDによるLinux動作が可能

Wi-Fiが可能

電源ONで使用できる

 

 

 

 

 

 

 

 

搭載インターフェイス

ボード上に下記のインターフェイスを搭載しております。

Zynq UltraScale+ MPSoC  ZU3EG A484

  • 2 GByte (512M x32) LPDDR4 
  • マイクロSD ソケット
  • 16GB のSDカードが付属
  • Wi-Fi / Bluetooth
  • ミニDisplayPort
  • 1x USB 3.0 Micro-B スレーブポート
  • 2x USB 3.0 Type A ホストポート
  • 40ピン ピンヘッダー
  • 60ピン 高スピードコネクター
  • ファン付きカバー

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Ultra96で使えるもの

 

Ultra96のテクニカルサポート

下記、媒体にて各種情報を展開しております。

≪ Avnetサポートのページ≫
http://www.ultra96.org

≪96boardsのページ≫
https://www.96boards.org/

≪Zynq Ultrascale + のページ≫
https://japan.xilinx.com/products/silicon-devices/soc.html 

 

 

 

 

 

 

 

 

Zynq UltraScale+の概要

アーキテクチャのご紹介となります。

 CPU及び周辺をPS

 FPGAの部分をPL

 と呼んでいます。

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

CPU周辺

ARM Cortex-A53 ×4(1.2GHz)

ARM Cortex-R5 ×2(600MHz)

GPU Mali-400

PMU、CSU  (MicroBlaze)

PMUは電源管理ユニット 細かい電源を管理します。
CSUはコンフィグレーション(初期化)を助けるユニットです。
両方ともハードウェアプロセッサーとして構成されています。

 

 

メモリ

キャッシュ
 A53用
 L1 命令キャッシュ 32KB CPU毎
 L1データキャッシュ 32KB CPU毎
 L2キャッシュ 共通 1MB


R53用
 L1 命令キャッシュ 32KB CPU毎
 L1データキャッシュ 32KB CPU毎
 TCM 128KB ;CPU毎


共通
 OnChipMemory(OCM) 256KB

 

外部メモリ
 DDR4 インターフェース
 SD Card
 eMMC
  Quad SPI(フラッシュROM)

 

 

高速インターフェース

DisplayPort 1.2 *
USB 3.0 *
SATA 3.1
PCIe 2
SGMII

* Ultra96で使われているもの

 

 

 

低速インターフェース

GigiEthernet
USB 2.0 *
CAN
UART *
SPI*
Quad SPI NOR
NAND
SD/eMMC *

* Ultra96で使われているもの

 

 

PL(XCZU3-EG)

FPGAの部分のスペックとなります。

Logic Cell 154k
Block RAM 7.6Mbits
DSP(乗算器) 360
High Speed IO
(PCI-e, 100GETH,Gigabit Interface)

 

 

 

Ultra96についてくるもの

下記が同梱されております。ご確認ください

Ultra96 本体
マイクロSDカード(Linux起動用)
Vivado ライセンス
Quick Start カード

 

 

 

 

 

アクセサリ品のご紹介

動かすための備品をリストアップしております。

電源(必須)
USB-JTAG/UART Pod
Grove Starter Kit
MiniDPからのモニター、ケーブル
USB web カメラ
USB マウス、キーボード
その他目的に応じて

 

 

電源(必須)

電源は外付けです。
12V 2Aが必要になります。

日本国内での電源は、標準 2.5 Φのアダプターの大きさですので、1.7 Φの変更が必要です。

千石電商オンライン等で販売しています。
https://www.sengoku.co.jp/mod/sgk_cart/detail.php?code=EEHD-4B8J
https://www.sengoku.co.jp/mod/sgk_cart/detail.php?code=2AD6-DEK3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

USB-JTAG/UART pod

Ultra96 を開発したい人向け
USBからJTAGとUARTが使えるようになる。
プログラムダウンロード、デバッグ可です。

詳細・ご購入はこちら

 

 

 

 

 

 

 

Grove Starter Kit(96board)

Ultra96でサンプルを動かしたい人向け
特にIoTを使いたい人向け

Seeedで販売しています。
https://www.seeedstudio.com/Grove-Starter-Kit-for-96Boards-p-2618.html

 

 

 

 

 

 

 

 

MiniDPからDisplyPort付きのモニター

4K2K (30 fps) の性能

Ultra96から直接モニターに表示したい人向け

MiniDisplayPort→DisplayPortケーブル
DisplayPort付きのモニターが必要

 

 

 

MiniDP→HDMI変換ケーブル

Ultra96をHDMIモニターに表示したい人向け

Mini DisplayPort→HDMI変換が必要。
動かないケーブルもあるようです。

動作を確認したケーブル
AINEX AMC-MDPHD

 

 

 

 

 

 

 

 

 

USB Web カメラ

Linux 対応 USBカメラ

画像処理、機械学習(推論)を
行いたい方向け

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

USBマウス・キーボード

Ultra96で操作したい人向け
パソコン感覚で使えます。
カメラ等を付けるとUSBハブも必要です。

 

 

AES-ULTRA96-V2-G

Ultra96はアヴネットのオンラインショップからご購入いただけます。

AES-ACC-U96-JTAG

Ultra96ボードに対し、UARTおよびザイリンクデバイスへのJTAG機能を1本のUSBケーブルで使用可能にするボードです。

AES-ACC-U96-ME-SK

Ultra96ボードの拡張コネクタに接続してインタフェースを拡張するキットです。6DoF(自由度)の慣性測定センサ、2x16 LCDキャラクタディスプレイ、USB-UARTが含まれます。